Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi

Berk. Penel. Hayati: 16 (101–110), 2011
KOMPOSISI KIMIA DAN UJI AKTIVITAS ANTIBAKTERI MINYAK
KEMANGI (Ocimum americanum L.) TERHADAP BAKTERI Escherichia
coli, Shigella sonnei, DAN Salmonella enteritidis
Asep Kadarohman, Gebi Dwiyanti, Yuni Anggraeni, dan Lela Lailatul Khumaisah*
Prodi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI, Bandung
Jl. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung 40154 Indonesia
*E-mail: [email protected]
ABSTRACT
The chemical composition and antibacterial activity of basil oil (Ocimum americanum L.) against Escherichia coli, Shigella
sonnei and Salmonella enteritidis have been determined. Basil oils were isolated from leaves and stems of basil (Ocimum americanum
L.) with percolation method and analyzed by FTIR and GC-MS spectrometry. The antibacterial activity of basil oils were obtained by
Agar diffusion method with various concentration (v/v) 2, 4, 6, 8, and 10% with ethanol p.a. as negative control, thiamfenicol, and
tetracycline 500 mg as positive control. The produces essential oils from leaves and stems of basil by percolation are 1.06 and 0.22%,
respectively. There are 22 components of basil oil were identified, with a major component are citral (35.58%) and neral (29.56% ).
Basil oil has not effectively against Escherichia coli and Shigella sonnei but effectively against Salmonella enteritidis at concentration
8 and 10%, with inhibition zone diameter are 10.25 and 10.93 mm respectively.
Key words: antibacterial activity, Escherichia coli, Ocimum americanum L., Shigella sonnei, Salmonella enteritidis
PENGANTAR
Diare merupakan penyakit infeksi saluran pencernaan
yang disebabkan oleh bakteri, virus, dan parasit. Beberapa
jenis bakteri penyebab diare diantaranya, yaitu Escherichia
Coli, Salmonella enteritidis, dan Shigella sonnei. Diare
apabila dibiarkan terus-menerus dapat mengakibatkan
kematian karena penderita mengalami dehidrasi. Menurut
data United Nations Children’s Fund (UNICEF) dan
World Health Organization (WHO) pada tahun 2009, diare
merupakan penyebab kematian nomor 2 pada balita di dunia,
nomor 3 pada bayi, dan nomor 5 bagi segala umur. Menurut
Deresse dan Awde (2009), diare dan gastroenteritis (diare
disertai muntah) adalah penyebab utama dari kematian
dan gejala kesehatan yang menurun pada sebagian besar
negara berkembang.
Untuk menghambat atau membunuh bakteri-bakteri
penyebab diare yang terdapat pada saluran pencernaan
umumnya digunakan obat-obatan yang mengandung
antibiotik sintetis. Antibiotik sintetis memiliki beberapa
kelemahan, selain harganya mahal, bakteri baik juga dapat
ikut terbunuh. Penggunaan antibiotik yang berlebihan dapat
mengakibatkan bakteri menjadi resisten. Efek samping yang
ditimbulkan juga beragam, diantaranya gangguan saluran
cerna, alergi, demam, gangguan darah, kelainan hati dan
gangguan fungsi ginjal (Falah, 2007).
Salah satu alternatif untuk mengurangi konsumsi
terhadap antibiotik sintetis adalah dengan mengonsumsi
antibiotik alami yang bersumber dari tumbuhan untuk
menghambat atau membunuh bakteri. Antibiotik alami selain
harganya murah diharapkan efek samping yang ditimbulkan
lebih rendah dibandingkan antibiotik sintetis.
Sejak zaman dahulu, masyarakat Indonesia sudah
mengenal dan memakai tumbuhan berkhasiat obat sebagai
salah satu upaya penanggulangan masalah kesehatan yang
dihadapi. Kemajuan teknologi dan ilmu pengetahuan ternyata
tidak mampu begitu saja menghilangkan arti pengobatan
tradisional. Apalagi keadaan perekonomian Indonesia
saat ini yang mengakibatkan harga obat-obatan modern
menjadi mahal. Oleh karena itu, salah satu pengobatan
alternatif yang dilakukan adalah meningkatkan penggunaan
tumbuhan berkhasiat obat di kalangan masyarakat.
Minyak atsiri akhir-akhir ini menarik perhatian dunia,
hal ini disebabkan karena minyak atsiri dari beberapa
tumbuhan bersifat aktif biologis, diantaranya sebagai
antibakteri (Holley dan Patel, 2005; Burt, 2004; Gill et
al., 2002; Melendez dan Capriles, 2006; Samy, 2005; dan
Wannissoma et al., 2005). Selain itu, minyak atsiri juga
dapat dipergunakan sebagai bahan pengawet pada makanan
dan sebagai antibiotik alami (Yuharmen dan Nurbalatif,
2002).
102
Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi
Minyak atsiri (dikenal juga sebagai minyak eteris
(aetheric oil), essential oil, minyak terbang, serta minyak
aromatik) adalah kelompok besar minyak nabati yang
berwujud cairan kental pada suhu ruang namun mudah
menguap tanpa mengalami dekomposisi sehingga
memberikan aroma yang khas, berasa getir, dan umumnya
larut dalam pelarut organik serta tidak larut dalam air. Minyak
atsiri banyak digunakan dalam industri minyak wangi,
kosmetik, obat-obatan, dan makanan (Sastrohamidjojo,
2004).
Salah satu tumbuhan yang dipergunakan oleh
masyarakat Indonesia sebagai bahan obat-obatan adalah
kemangi (Ocimum spp.). Menurut tim peneliti dari Center
for New Corps and Plant Products, Purdue University,
Amerika Serikat, daun kemangi terbukti ampuh untuk
menyembuhkan sakit kepala, pilek, diare, sembelit, cacingan
dan gangguan ginjal. Beberapa spesies dari Ocimum
spp. dilaporkan dapat digunakan sebagai biopestisida
(Hadipoentyanti, 2008) dan sebagai repellent terhadap
nyamuk Aedes aegypti (Kardinan, 2007).
Menurut Sirait (2008), tanaman kemangi mempunyai
kandungan kimia utama sitral dan geraniol. Patharakon
et al. (2010) mengemukakan bahwa senyawa sitral dapat
melawan bakteri patogen Salmonella typhimurium pada
makanan, sedangkan Inoyue et. al. (2000) menyatakan
sitral memiliki aktivitas antibakteri yang tinggi, konsentrasi
senyawa sitral < 6,25 mg/l telah mampu melawan enam
jenis bakteri yaitu H. influenzae ATCC 33391, S. Pyogenes
ATC 12344a, S. pneumoniae IP-692, S. pneumoniae PRC53, S. aureus FDA 209P JC-1 dan E. coli NIHJ JC-2.
Selain itu, Maryati (2007) menyatakan bahwa minyak
daun kemangi (Ocimum basilicum L.) memiliki aktivitas
antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia
coli, dengan konsentrasi bunuh minimal 0,5 dan 0,25% v/v.
Thaweboon (2009) telah menguji aktivitas antimikroba
minyak atsiri Ocimum americanum L. terhadap bakteri
patogen yang terdapat dalam mulut. Hasilnya menunjukkan
bahwa minyak atsiri ini memiliki aktivitas antimikroba
terhadap Streptococcus mutans, Lactobacillus casei, dan
Candida albicans. Ketiga bakteri memiliki nilai MIC 0,04%
v/v dan masing-masing memiliki nilai MCC sebesar 0,08;
0,3; dan 0,08% v/v.
Oleh karena itu, untuk mengetahui sejauh mana
efektivitas minyak kemangi (Ocimum americanum L.)
dalam menghambat bakteri penyebab diare dilakukan
penelitian mengenai “Komposisi Kimia, dan Uji Aktivitas
Antibakteri Minyak Kemangi (Ocimum americanum L.)
terhadap bakteri Escherichia coli, Shigella sonnei, dan
Salmonella enteritidis”.
BAHAN DAN CARA KERJA
Bahan
Pada penelitian ini digunakan kemangi kering yang
diperoleh dari pasar Ciroyom, Bandung. Bakteri Escherichia
coli yang digunakan berasal dari Laboratorium Mikrobiologi
FPMIPA UPI, bakteri Shigella sonnei dan Salmonella
enteritidis dari Laboratorium Kesehatan Departemen
Kesehatan RI. Bahan-bahan yang digunakan diantaranya
air, Na2SO4 anhidrat, medium nutrien broth, medium KNA,
medium SSA, etanol p.a, tetrasiklin, dan tiamfenikol.
Peralatan
Peralatan yang digunakan adalah satu set perkolator,
spektrometer FT-IR (Fourier Transform Infrared) Shimadzu
8400, spektrometer GC-MS (Gas Chromatography Mass
Spectrometry) Shimadzu QP 5050A, waterbath shaker,
inkubator, mikropipet, dan seperangkat alat gelas lainnya.
Cara Kerja
Determinasi Tumbuhan
Determinasi dilakukan di Laboratorium Herbarium
Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Institut Teknologi
Bandung (ITB) Bandung dengan mengamati bagian daun,
batang dan bunganya.
Isolasi Minyak Atsiri
Daun dan batang kemangi kering dipisahkan dan
ditimbang, masing-masing dimasukkan ke dalam labu
dasar bulat 3000 ml, ditambahkan air, kemudian diperkolasi
dengan beberapa variasi waktu, yaitu selama 1, 2, dan 3 jam.
Suhu dijaga sekitar 120–130° C. Minyak atsiri daun dan
batang kemangi hasil perkolasi ditampung dalam botol, dan
ditambahkan Na2SO4 anhidrat. Kemudian minyak kemangi
didekantasi ke dalam botol gelap, lalu botol disimpan ke
dalam lemari yang tidak terkena cahaya.
Analisis dan Identifikasi Senyawa
Analisis dan identifikasi senyawa dilakukan dengan
menggunakan spektrometri FT-IR dan GC-MS. Dari
hasil FT-IR diperoleh spektrum berupa puncak bilangan
gelombang (cm-1), sedangkan dari GC-MS dapat diketahui
komponen yang terdapat pada minyak kemangi (Ocimum
basilicum L.) hasil perkolasi. Adapun kondisi yang
digunakan pada saat analisis GC-MS adalah:
Metode
: Terprogram
Detektor
: DB 5 MS
Suhu kolom
: 60° C
Suhu detektor
: 300° C
103
Kadarohman, Dwiyanti, Anggraeni, dan Khumaisah
Waktu analisis
Volume injeksi
: 29 menit
: 0,2 μl
Uji Aktivitas Antibakteri
Minyak kemangi hasil perkolasi dibuat dengan berbagai
konsentrasi (v/v) 2, 4, 6, 8, dan 10% dengan menggunakan
pelarut etanol p.a, setelah itu dimasukkan ke dalam botol
gelap. Kemudian dihomogenkan dengan menggunakan
homogenizer, lalu dimasukkan kertas cakram pada setiap
botol.
Uji aktivitas antibakteri minyak kemangi dengan
metode difusi agar dilakukan pada bakteri yang telah
diaktivasi. Aktivasi dilakukan secara bertahap untuk setiap
bakteri. Mula-mula isolat bakteri hasil subkultur diambil
sebanyak 1 ose dan dipindahkan ke dalam labu Erlenmeyer
yang berisi 10 ml medium cair untuk kemudian diinkubasi
dalam waterbath shaker selama 24 jam pada 120 rpm
dengan suhu inkubasi 37° C.
Untuk bakteri Escherichia coli, cawan petri yang
telah disterilisasi dan ditandai untuk 3 jenis konsentrasi,
diisi dengan 1 ml inokulum kemudian masukan 9 ml
medium KNA lalu dihomogenkan hingga merata dengan
cara diputar di atas meja dan dibiarkan sampai memadat.
Selanjutnya disimpan setiap cakram kertas yang telah
direndam dalam larutan minyak atsiri dengan konsentrasi
0% (kontrol negatif), 2, 4, 6, 8, dan 10% pada cawan petri
sesuai dengan tanda konsentrasi. Sebagai kontrol positif
digunakan tetrasiklin 500 mg dan tiamfenikol 500 mg
yang masing-masing dilarutkan dalam 10 ml aquades.
Selanjutnya diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37° C.
Zona bening di sekitar cakram kertas diamati dan diukur
dengan menggunakan jangka sorong.
Pada uji aktivitas bakteri Shigella sonnei dan Salmonella
enteritidis, langkah yang dilakukan adalah memasukkan 1
ml inokulum dan 9 ml medium SSA ke dalam cawan
petri yang telah disterilisasi dan ditandai untuk 3 jenis
konsentrasi, kemudian dihomogenkan sampai merata
dengan cara diputar di atas meja dan dibiarkan hingga
memadat. Selanjutnya setiap cakram kertas yang telah
direndam dalam larutan minyak atsiri dengan konsentrasi
0% (kontrol negatif), 2, 4, 6, 8, dan 10% disimpan pada
cawan petri sesuai dengan tanda konsentrasi. Sebagai
kontrol positif digunakan tetrasiklin 500 mg dan tiamfenikol
500 mg yang masing-masing dilarutkan dalam 10 ml
aquades. Selanjutnya diinkubasi selama 24 jam pada suhu
37° C. Zona bening di sekitar cakram kertas diamati dan
diukur dengan menggunakan jangka sorong.
Pengujian uji aktivitas antibakteri minyak kemangi
terhadap ketiga bakteri tersebut dilakukan sebanyak 5 kali
replikasi (Gomez dan Gomez, 2005).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Determinasi Kemangi
Hasil determinasi menujukkan bahwa tumbuhan
adalah:
Nama suku/famili : Lamiaceae
Nama jenis/spesies : Ocimum americanum L.
Sinonim
: Ocimum affricanum Lour., Ocimum
canum Sims, Ocimum brachiatum
Blume.
Nama umum
: Hoary basil, American basil (Inggris),
Kemangi, Selasih putih (Indonesia),
Surawung (Sunda).
Isolasi Minyak Atsiri
Isolasi minyak atsiri dari daun dan batang kemangi
(Ocimum basilicum L.) dilakukan dengan berbagai variasi
waktu, yaitu 1, 2, dan 3 jam. Randemen hasil isolasi dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Randemen minyak kemangi
Bagian
Kemangi
Massa
Daun
150 g
Batang
225 g
Waktu
Perkolasi
Randemen
%
1 jam
1,2 ml
0,80
2 jam
1,5 ml
1,00
3 jam
1,6 ml
1,06
1 jam
0,3 ml
0,08
2 jam
0,4 ml
0,17
3 jam
0,5 ml
0,22
Bagian daun Ocimum americanum L. mengandung
minyak atsiri lebih banyak dari pada bagian batang. Semakin
lama waktu perkolasi, maka semakin banyak minyak atsiri
yang dihasilkan (Tabel 1).
Analisis dan Identifikasi Senyawa
Minyak atsiri hasil perkolasi yang telah dipisahkan
dari komponen air dengan menambahkan Na2SO4 anhidrat
selanjutnya dianalisis dengan menggunakan spektrometri
FT-IR (Fourier Transform Infrared) dan GC-MS (Gas
Chromatography Mass Spectrometry).
Pada spektra FTIR minyak kemangi (Gambar 1)
menunjukan frekuensi rentangan O-H sebagai puncak
lebar kuat pada 3469,7 cm-1. Selain itu terdapat spektrum
regangan karbonil (C=O) pada daerah 1674,1 cm -1 .
Terdapat serapan khas untuk C-H aldehida, yaitu pada
bilangan gelombang 2761,9 dan 2856,4 cm-1. Bending C-H
ditunjukkan pada bilangan gelombang 1444,6-1377,1 cm-1.
Puncak serapan C-O muncul pada bilangan gelombang 1193
cm-1 (Silverstein, 1991).
104
Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi
Berdasarkan kromatogram GC-MS, diketahui bahwa
komponen utama muncul pada puncak 11 (29,56%) dan 12
(35,58%) dengan waktu retensi masing-masing 8,792 dan
9,367 menit. Puncak 11 memiliki pola fragmentasi seperti
pada Gambar 3.
Gambar 3. Spektra massa puncak 11 dengan waktu retensi
8,792 menit.
Gambar 1. Spektra FT-IR minyak kemangi
Hasil analisis GC-MS (Gambar 2) menunjukkan bahwa
minyak kemangi memiliki 22 komponen penyusun.
Pada Gambar 3, terlihat bahwa senyawa tersebut
mempunyai M+ dengan m/z sebesar 152. Puncak ion dasar
(base peak) muncul pada m/z = 69 adalah fragmen yang
dihasilkan dari pelepasan molekul C5H7O atau fragmen
M-C5H7O. Jika dibandingkan dengan pustaka pada MS,
senyawa ini merupakan senyawa neral dengan nilai SI
(Similarity Index) sebesar 96%. Kelimpahan senyawa
tersebut pada minyak kemangi sebesar 29,56% dari total
masukan 0,2 μl atau sebesar 59,12 × 10-3 μl.
Adapun puncak 12 memiliki pola fragmentasi
(Gambar 4).
Gambar 2. Kromatogram GC-MS minyak kemangi
Dari ke-22 puncak yang terbentuk, hanya 7 puncak
senyawa yang pola fragmentasinya memiliki nilai Similiarity
Index (SI) ≥ 90% dengan pustaka MS, dengan waktu retensi
masing-masing 4,425; 6,692; 8,792; 9,367; 11,333; 12,950;
dan 13,825 menit (Tabel 2).
Tabel 2. Komponen penyusun minyak kemangi
Waktu
Retensi
(menit)
Kelimpahan (%)
Nilai SI
Senyawa
4,425
2,27
97
6-metil-5-hepten2-on
6,692
6,78
97
Linalool
8,792
29,56
96
Neral
9,367
35,58
96
Sitral
11,333
5,05
90
Isokariofilen
12,950
6,03
93
α- humulen
13,825
2,18
94
Kariofilen oksida
Gambar 4. Spektra massa puncak 12 dengan waktu retensi
9,367 menit.
Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa senyawa ini memiliki
M+ dengan m/z sebesar 152. Puncak ion dasar (base peak)
muncul pada m/z = 69 yang merupakan fragmen yang
dihasilkan dari pelepasan molekul C5H7O atau fragmen MC5H7O. Berdasarkan pustaka MS, senyawa tersebut adalah
sitral dengan nilai SI sebesar 96%. Kelimpahan senyawa
tersebut pada minyak kemangi adalah 35,58% dari total
masukan 0,2 μl atau sebesar 71,16 × 10-3 μl.
Uji Aktivitas Antibakteri
Dari hasil pengujian aktivitas antibakteri minyak
kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap bakteri Eschericia
coli diperoleh data seperti pada Tabel 3.
Kadarohman, Dwiyanti, Anggraeni, dan Khumaisah
105
Tabel 3. Diameter zona hambat minyak kemangi terhadap bakteri
Eschericia coli
Konsentrasi
(%volum)
Diameter Zona
Hambat (mm)
Efektifitas
2
5,68
Tidak Efektif
4
6,14
Tidak Efektif
6
6,50
Tidak Efektif
8
6,80
Tidak Efektif
10
7,80
Tidak Efektif
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm)
Konsentrasi minyak kemangi 2, 4, 6, 8, dan 10%
terbentuk zona bening namun diameternya masih berada
pada rentang tidak efektif yaitu < 8 mm. Pada data tersebut
seiring dengan bertambahnya konsentrasi, diameter zona
hambat akan semakin meningkat (Tabel 3).
Adapun diameter zona hambat untuk bakteri Eschericia
coli pada kontrol, baik negatif maupun positif disajikan
pada Tabel 4.
Gambar 5. Grafik hubungan diameter zona hambat bakteri
Eschericia coli terhadap konsentrasi minyak kemangi.
Dokumentasi foto hasil uji aktivitas antibakteri minyak
kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap bakteri Eschericia
coli dapat dilihat pada Gambar 6, 7, dan 8.
Tabel 4. Diameter zona hambat bakteri Eschericia coli terhadap
kontrol
Kontrol
Kontrol (-)
Etanol p.a
Kontrol (+)
Tetrasiklin
50 mg/ml
Diameter Zona
Hambat (mm)
5,00
21,60
Efektivitas
Sangat Efektif
Efektif
Tiamfenikol
50 mg/ml
9,50
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm).
Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi minyak
kemangi terhadap diameter zona hambat, maka dilakukan
uji regresi. Pada uji tersebut apabila nilai regresi semakin
mendekati linear maka diameter zona hambat dipengaruhi
oleh konsentrasi (Gambar 5).
Dari Gambar 5, diperoleh nilai regresi sebesar 0,9428.
Hal ini menyatakan bahwa diameter zona hambat pada
pengujian aktivitas antibakteri minyak kemangi terhadap
Eschericia coli dipengaruhi secara linear oleh konsentrasi.
Diameter zona hambat akan bertambah menjadi efektif
dengan memperbesar konsentrasi. Menurut Schegel (1994),
kemampuan suatu bahan antimikroba dalam meniadakan
kemampuan hidup mikroorganisme tergantung pada
konsentrasi bahan antimikroba tesebut.
Gambar 6. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Eschericia
coli pada konsentrasi 2, 4, dan 6%
Gambar 7. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Eschericia
coli pada konsentrasi 8 dan10% serta kontrol (-)
106
Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi
Berdasarkan Tabel 5, diketahui bahwa pada konsentrasi
minyak kemangi 2, 4, 6, 8, dan 10%, belum ada yang
efektif menghambat bakteri karena diameter zona hambat
masih < 8 mm. Naiknya diameter zona hambat seiring
dengan bertambahnya konsentrasi. Setelah dibuat grafik
hubungan antara diameter zona hambat terhadap konsentrasi
(Gambar 9), diperoleh nilai regresi 0,9502. Nilai regresi
tersebut mendekati linear sehingga pada pengujian aktivitas
antibakteri diameter zona hambat bakteri Shigella sonnei
dapat menjadi lebih besar dan efektif dengan memperbesar
konsentrasi minyak kemangi.
Gambar 8. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Eschericia
coli pada kontrol (+)
Untuk hasil pengujian aktivitas antibakteri terhadap
Shigella sonnei disajikan pada Tabel 5 dan 6.
Tabel 5. Diameter zona hambat minyak kemangi terhadap bakteri
Shigella sonnei
Konsentrasi
(%volum)
Diameter Zona
Hambat (mm)
Efektivitas
2
5,35
Tidak Efektif
4
5,85
Tidak Efektif
6
6,10
Tidak Efektif
8
6,19
Tidak Efektif
10
6,64
Tidak Efektif
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm).
Gambar 9. Grafik hubungan diameter zona hambat bakteri
Shigella sonnei terhadap konsentrasi minyak kemangi.
Dokumentasi foto hasil uji aktivitas antibakteri minyak
kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap Shigella sonnei
dapat dilihat pada Gambar 10, 11, dan 12.
Tabel 6. Diameter zona hambat bakteri Shigella sonnei terhadap
kontrol
Kontrol
Kontrol (-)
Etanol p.a
Kontrol (+)
Tetracycline 50
mg/mL
Thiamphenicol
50 mg/mL
Diameter Zona
Hambat (mm)
Efektivitas
5,00
-
43,67
38,05
Sangat Efektif Sekali
Sangat Efektif Sekali
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm).
Gambar 10. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Shigella
sonnei pada konsentrasi 2, 4, dan 6%
107
Kadarohman, Dwiyanti, Anggraeni, dan Khumaisah
Tabel 8. Diameter zona hambat bakteri Salmonella enteritidis
terhadap kontrol
Kontrol
Kontrol (-)
Etanol p.a
Kontrol (+)
Tetracycline 50
mg/mL
Thiamphenicol
50 mg/mL
Diameter Zona
Hambat (mm)
5,00
Efektivitas
-
33,50
20,15
Sangat Efektif Sekali
Sangat Efektif Sekali
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm).
Gambar 11. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Shigella
sonnei pada konsentrasi 8 dan 10% serta kontrol (-)
Dari lima variasi konsentrasi minyak kemangi yang diuji
terhadap bakteri Salmonella enteritidis, pada konsentrasi
8 dan 10% menujukan daya hambat yang efektif. Untuk
mengetahui pengaruh konsentrasi terhadap zona hambat
maka dilakukan uji regresi (Gambar 13). Pada uji tersebut
menujukan nilai regresi sebesar 0,9805. Nilai regresi
mendekati linear sehingga dapat dikatakan bahwa besarnya
konsentrasi pada minyak kemangi akan memengaruhi
besarnya diameter zona hambat antibakteri secara linear.
Gambar 12. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Shigella
sonnei pada kontrol (+)
Pada pengujian aktivitas antibakteri minyak kemangi
terhadap Salmonella enteritidis diperoleh data seperti pada
Tabel 7 dan 8.
Tabel 7. Diameter zona hambat minyak kemangi terhadap bakteri
Salmonella enteritidis
Konsentrasi
(% volum)
Diameter Zona
Hambat (mm)
2
6,53
Tidak Efektif
4
7,98
Tidak Efektif
6
8,58
Tidak Efektif
8
10,25
Efektif
10
10,93
Efektif
Efektivitas
Keterangan: Perhitungan diameter zona hambat termasuk dengan
diameter kertas cakram (5 mm).
Gambar 13. Grafik hubungan diameter zona hambat bakteri
Salmonella enteritidis terhadap konsentrasi minyak kemangi
Dokumentasi foto hasil uji aktivitas antibakteri minyak
kemangi (Ocimum basilicum L.) terhadap bakteri Salmonella
enteritidis dapat dilihat pada Gambar 14, 15, dan 16.
108
Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi
dihasilkan pada minyak kemangi dengan konsentrasi
10%. Untuk mengetahui waktu yang dibutuhkan minyak
kemangi dalam menghambat aktivitas bakteri secara efektif
maka dilakukan uji aktivitas antibakteri yang diamati selang
2 jam selama 24 jam. Dari hasil pengamatan diperoleh
grafik hubungan diameter zona hambat terhadap waktu
(Gambar 17).
Gambar 14. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap
Salmonella enteritidis pada konsentrasi 2, 4, dan 6%
Gambar 17. Grafik hubungan diameter zona hambat minyak
kemangi 10% pada Salmonella enteritidis terhadap waktu
Gambar 15. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap Salmonella
enteritidis pada konsentrasi 8 dan10% serta kontrol (-)
Gambar 16. Hasil uji aktivitas minyak kemangi terhadap
Salmonella enteritidis pada kontrol (+)
Berdasarkan hasil pengukuran dan analisis, diameter
zona hambat bakteri Salmonella enteritidis terbesar
Dari Gambar 17, dapat diketahui bahwa minyak
kemangi dengan konsentrasi 10% bekerja efektif dalam
menghambat aktivitas bakteri pada 4 jam pertama, dilihat
dari terbentuknya diameter zona hambat sebesar 13,32
mm selama 4 jam. Grafik zona hambat yang dihasilkan
turun pada jam ke-8 dan naik kembali pada jam ke-10
lalu konstan kemudian turun kembali pada jam ke-18.
Hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh faktor-faktor yang
mempengaruhi aktivitas zat antibakteri, diantaranya: pH,
suhu, stabilitas zat antibakteri, jumlah bakteri yang ada,
lamanya inkubasi, dan aktivitas metabolisme bakteri.
Antibakteri adalah zat yang dapat mengganggu
pertumbuhan atau bahkan mematikan bakteri dengan
cara mengganggu metabolisme mikroba yang merugikan.
Antibakteri hanya dapat digunakan jika mempunyai
sifat toksik selektif, artinya dapat membunuh bakteri
yang menyebabkan penyakit tetapi tidak beracun bagi
penderitanya. Berdasarkan aktivitasnya zat antibakteri
dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bakteriostatik dan
bakteriosida. Bakteriostatik adalah zat antibakteri yang
memiliki aktivitas menghambat pertumbuhan bakteri
(menghambat perbanyakan populasi bakteri), namun tidak
Kadarohman, Dwiyanti, Anggraeni, dan Khumaisah
mematikan. Sedangkan bakteriosida adalah zat antibakteri
yang memiliki aktivitas membunuh bakteri.
Telah diteliti mengenai beberapa senyawa terpenoid
yang aktif sebagai antibakteri. Senyawa yang bersifat
antibakteri diantaranya eugenol, linalool, dan sitral
(Knobloch et al., 1989). Senyawa sitral merupkan senyawa
aldehid golongan monoterpen (tersusun dari 2 unit isopren),
yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) menjadi
linalool lalu mengalami oksidasi. Sitral merupakan salah
satu senyawa yang terdapat pada minyak kemangi (Ocimum
basilicum L.). Adapun struktur molekul senyawa sitral
seperti pada Gambar 18.
Gambar 18. Struktur molekul sitral
Mekanisme zat antibakteri dalam membunuh atau
menghambat pertumbuhan bakteri bervariasi dan kompleks,
umumnya dapat menyebabkan perubahan pada komponen
makromolekul dari bakteri. Perubahan yang terjadi, yaitu
rusaknya membran sel, membuat inaktif protein secara
irreversible, dan menyebabkan kerusakan asam nukleat.
Pengendalian mikroorganisme khususnya bakteri dapat
dilakukan baik secara kimia seperti dengan pemberian
antibiotik dan zat-zat kimia lainnya, ataupun pengendalian
secara fisik seperti pemberian panas, pendinginan, radiasi,
dan pengeringan (Kusnadi et al., 2003). Ada efek samping
dalam penggunaan antibiotik seperti terbunuhnya bakteri
baik yang terdapat dalam tubuh dikarenakan beberapa
antibiotik tidak bekerja secara spesifik pada bakteri tertentu
dan kemungkinan bakteri jahat akan kebal terhadap
antibiotik karena perubahan mutasi.
Bakteri Escherichia coli, Shigella sonnei, dan
Salmonella enteritidis yang tergolong ke dalam bakteri
gram negatif ternyata kurang rentan terhadap zat antibakteri
yang berasal dari minyak atsiri, dalam hal ini minyak
kemangi. Menurut Inouye et al. (2000) bakteri gram negarif
kurang rentan terhadap minyak atsiri dibandingkan bakteri
gram-positif karena bakteri tersebut memiliki membran luar
yang mengandung rantai polisakarida hidrofilik sebagai
rintangan minyak atsiri yang bersifat hidrofob sehingga
aktivitas antibakteri minyak atsiri dalam melawan bakteri
109
gram negatif menjadi lemah.
Berbeda dengan bakteri Escherichia coli dan Shigella
sonnei, pada konsentrasi 8 dan 10% minyak kemangi
telah efektif menghambat bakteri Salmonella enteritidis.
Hal ini disebabkan karena kemungkinan bakteri tersebut
memiliki aktivitas metabolisme yang berbeda dengan
bakteri Escherichia coli maupun Shigella sonnei.
Bakteri Salmonella enteritidis diduga memiliki aktivitas
metabolisme yang lebih rendah sehingga ribosom lambat
untuk mensintesis protein. Pada bakteri gram negatif,
protein porin yang terdapat pada dinding sel berfungsi
sebagai perintang molekul-molekul yang mampu melewati
membran luar. Apabila protein pada membram telah rusak
atau terdenaturasi maka zat antibakteri dapat leluasa masuk
sehingga aktivitas bakteri menjadi terhambat.
Berdasarkan hasil penelitian ini, dapat diketahui
bahwa minyak kemangi (Ocimum americanum L.) hasil
perkolasi dari bagian batang dan daun dapat digunakan
sebagai antibakteri pada bakteri Sallmonela enteritidis,
yang merupakan salah satu bakteri penyebab diare. Hal
ini merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi
penggunaan antibiotik sintetis yang memiliki beberapa
kelemahan karena efek samping yang ditimbulkan dari
pemakaiannya yang terus-menerus.
KEPUSTAKAAN
Burt S, 2004. Essential Oils: Their Antibacterial Properties and
Potential Applications in Foods: a review. Int. J. Food
Microbiol. 94, 223–253.
Deresse D dan Awade M, 2009. Assessment of the Antibacterial
Effect of Crude Preparation of Garlic (Allium sativa) on
Diarrhea causing Bacteria, An in Vitro Study. Asian Journal
of Medical Sciences. 1, 1, 12–14.
Falah R, 2007. Antibiotik Sang Penyelamat yang Bisa Jadi Musuh.
Tersedia: http://www.ridhanif.multiply.com/AntibiotikSang-Penyelamat-yang-Bisa-Jadi-Musuh [23 Februari
2010]
Gill AO, Delaquis P, Russo P, dan Holley RA, 2002. Evaluation
of Antilisterial Action of Cilantro Oil on Vacuum packed
Ham. Int. of Food Microbiol. 73, 83–92.
Gomez KA dan Gomez AA, 1995. Prosedur Statistik Untuk
Penelitian Pertanian. Edisi Kedua. Jakarta: UI Press.
Hadipoentyanti E dan Wahyuni S, 2008. Keragaman Selasih
(Ocimum Spp) Berdasarkan Karakter Morfologi, Produksi
dan Mutu Herba. Jurnal Litri. 14, 4, 141–148.
Holley RA dan Patel D, 2005. Improvement in Shelf-life and Safety
of Perishable Food by Plant Essential Oils and Smoke
Antimicrobiol. Int. of Food Microbiol. 22, 273–292.
Inoyue S, Toshio T dan Hideyo Y, 2000. Antibacterial Activity
of Essential Oils and Their Major Constituents Against
Respiratory Tract Pathogens by Gaseous Contact. Journal
of Antimicrobial Chemotherapy. 47, 5, 565–573.
110
Komposisi Kimia dan Uji Aktivitas Antibakteri Minyak Kemangi
Kardinan A, 2007. Potensi Selasih sebagai Repellent terhadap
Nyamuk Aedes aegypti. Jurnal Litri. 13, 2, ISSN 08538212.
Knobloch K, et al., 1989. Antibacterial and Antifungal Properties
of Essential Oil Components. J. of Essential Oils Research.
1, 119–128.
Kusnadi, 2003. Mikrobiologi Edisi Revisi. UPI Press, Bandung.
Maryati FRS dan Rahayu T, 2007. Uji Aktivitas Antibakteri
Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocimum basilicum L.)
terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli.
Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi. 8, 1, 30–38.
Melendez PA dan Capriles VA, 2006. Antibacterial Properties
of Tropical Plants from Puerto Rico. Phytomedicine. 13:
272–276.
Patharakon T, Teerakul A, Nuanchawee W, Amornrat P, dan
Sunanta R, 2010. Antibacterial Activity and Cytotoxicity of
the Leaf Essential Oil of Morus rotunbiloba Koidz. Journal
of Medicinal Plants Research. 4, 9: 837–843.
Samy RP, 2005. Antimicrobial Activity of Some Medicinal Plants
from India. Fitoterapia. 76: 697–699.
Sastrohamidjojo H, 2004. Kimia Minyak Atsiri. Yogyakarta:
UGM Press.
Silverstein RM, 1991. Spectrometric Identification of Organic
Compounds. Edisi ke-5. Singapore: Jhon Willey&Sons.
Sirait N, 2008. Penggunaan Berbagai Jenis Tanaman Obat
untuk Menanggulangi Bau Badan. Warta Penelitian dan
Pengembangan Tanaman Industri. 14, 3, ISSN 08538204.
Thaweboon S dan Thaweboon B, 2009. In Vitro Antimicrobial
Activity of Ocimum americanum L. Essential Oil Against
Oral Microorganisms. Southeast Asian J Trop Med Public
Health. 40: 5.
Wannissoma B, Jarikasemb S, Siriwangchaib T, dan Thubthimthed
S, 2005. Antibacterial Properties of Essential Oils ftom Thai
Medical Plants. Fitoterapia. 76: 233–236.
Yuharmen EY dan Nurbalatif, 2002. Uji Aktivitas Antimikroba
Minyak Atsiri dan Ekstrak Metanol Lengkuas (Alpinia
galanga). Jurnal Korespondensi Jurusan Kimia FMIPA
Universitas Riau.
Reviewer: Dr. Hamidah